JP3545851B2 - カルタミンの製造方法 - Google Patents
カルタミンの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3545851B2 JP3545851B2 JP23242295A JP23242295A JP3545851B2 JP 3545851 B2 JP3545851 B2 JP 3545851B2 JP 23242295 A JP23242295 A JP 23242295A JP 23242295 A JP23242295 A JP 23242295A JP 3545851 B2 JP3545851 B2 JP 3545851B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carthamin
- dehydrogenase
- dye
- oxidoreductase
- safflower yellow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B61/00—Dyes of natural origin prepared from natural sources, e.g. vegetable sources
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サフラワーイエローＢ色素に酸化還元酵素とアルデヒドを作用させることを特徴とするカルタミンの製造方法に関する。製造されたカルタミンは、食品用色素、化粧品、医薬品などに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
ベニバナ（Ｃａｒｔｈａｍｕｓ ｔｉｎｃｔｏｒｉｕｓ Ｌ．）はキク科の２年草木で、７月中旬にアザミ状の鮮黄色の花をつける。この花弁を摘み取り、乾燥、あるいはすりつぶして発酵させたものは鮮やかな紅色を呈し、紅花（コウカ）として古くから漢方薬や高級染料として珍重されてきている。しかしながら花弁中に含まれている色素としては水溶性の黄色色素（サフラワーイエローＡ，サフラワーイエローＢ，サフラワーイエローＣの各成分から成る）が約６０％と圧倒的に多く、有効に利用されている紅色色素であるカルタミンはわずかに０．４％〜０．６％の含有量でしかない。近年、赤ビートに比べて耐熱性や色調が優れていることから、食品用色素としてベニバナの紅色色素が注目されてきており、その効率的な抽出法とともにさらなる用途の拡大が検討されてきている。
現行の方法では、サフラワーイエローが水溶性であるのに対してカルタミンは難水溶性であることを利用し、花弁から黄色色素を水抽出した残さから紅色を取得する方法が用いられている。しかしながらカルタミン自体の含有量が極めて低いことから、高度に純化された紅色色素カルタミンの価格は高価となり、このことがさらなる用途の拡大を妨げている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ベニバナ花弁中に大量に含まれる黄色色素のうち、最大約５０％近くを占めるサフラワーイエローＢを酸化還元酵素とアルデヒドを用いてカルタミンに変換し、効率よく紅色色素であるカルタミンを供給する製造方法を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来技術の問題点を解決すべく鋭意研究に努めた結果、酵素として酸化還元酵素を用い、アルデヒドの存在下、サフラワーイエローＢ色素に作用させることで紅色色素であるカルタミンが効率よく得られることを知った。
【０００５】
本発明は、サフラワーイエローＢ色素に酸化還元酵素とアルデヒドを作用させることを特徴とするカルタミンの製造方法に関する。
【０００６】
更に本発明は、サフラワーイエローＢ色素を含む水溶液に酸化還元酵素とアルデヒドを添加して反応させる上記カルタミンの製造方法に関する。
【０００７】
更に本発明は、サフラワーイエローＢ色素に酸化還元酵素を加えてサフラワーイエローＢ色素を加水分解し、ついでアルデヒドを添加して反応させる上記カルタミンの製造方法に関する。
【０００８】
更に本発明は、サフラワーイエローＢ色素を加水分解し、ついでアルデヒドと酸化還元酵素を添加して反応させる上記のカルタミン製造方法に関する。
【０００９】
更に本発明は、サフラワーイエローＢ色素の加水分解生成物にアルデヒドを反応させカルタミン前駆体とし、次いで酸化還元酵素の存在下または空気酸化によりカルタミンとする工程を含むことを特徴とするカルタミンの製造方法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のカルタミンの製造方法では、サフラワーイエローＢを含む水溶液に酸化還元酵素、およびアルデヒドを添加してｐＨ３〜１１、好ましくはｐＨ４〜９の緩衝液または水中で、約５〜６０℃、好ましくは２０〜４０℃の温度に１０分〜１週間、好ましくは３時間〜４日間保持することによって容易にカルタミンを得ることができる。場合によって、この反応液に数分間酸素を通気させてもよい。
この反応は、サフラワーイエローＢが加水分解物してカルタミン前駆体となる加水分解物とサフラミンＡに分解し，前者がカルタミン前駆体を経てカルタミンとなる下記反応経路が推定される。
【００１１】
【化１】
【００１２】
サフラワーイエローＢの加水分解は、酸化還元酵素を添加して酵素反応を利用することが好ましいが、酵素を添加せずにｐＨ３〜１１、温度５〜６０℃でサフラワーイエローＢを加水分解してもよい。
又、カルタミン前駆体をカルタミンとする場合も、酸化還元酵素が存在すれば反応が早く進行するが、空気酸化を利用してカルタミン前駆体をカルタミンとすることができる。
【００１３】
本発明に用いるベニバナは生花でも乾燥花でもよく、さらに「最上紅花」「中国紅花」「岡山１号」「イスラエル」「カリフォルニア」などベニバナの種類に限定されることなく如何なる種類でもよい。本発明に関わるサフラワーイエローＢ色素の形態は、精製色素、アルコール抽出粗精製色素、生花、乾燥花、花弁破砕物などサフラワーイエローＢ色素が存在している状態であれば如何なる形態であってもよい。
【００１４】
本発明に用いる酵素剤濃度はベニバナ黄色色素（サフラワーイエローＢ）の量に依存するが、ベニバナ黄色色素（サフラワーイエローＢ）１ｇに対して１ユニット〜１０万ユニットの酵素量であればよい。
【００１５】
本発明に用いる酵素剤としては、ＣＨ−ＯＨを供与体とするものや過酸化水素を受容体とするものなどに分類される酸化還元酵素が挙げられるが、これらの分類に限定されるものではない。
【００１６】
ＣＨ−ＯＨを供与体とする酸化還元酵素としては、アルコールデヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ（補酵素としてＮＡＤＰ＋またはＮＡＤ＋を併用する）、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、ブタンジオールデヒドロゲナーゼ、アセトンデヒドロゲナーゼ、グリセロールデヒドロゲナーゼ、プロパンジオールホスフェートデヒドロゲナーゼ、グリセロールホスフェートデヒドロゲナーゼ（補酵素としてＮＡＤ＋を使用する）、キシルロースリダクターゼ、アラビニトールデヒドロゲナーゼ、イジトールデヒドロゲナーゼ、ガラクチトールデヒドロゲナーゼ、マンニトールホスフェートデヒドロゲナーゼ、イノシトールデヒドロゲナーゼ、グルクロネートリダクターゼ、グルクロノラクトンレダクターゼ、アルドースリダクターゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ヒスチジノールデヒドロゲナーゼ、キネートデヒドロゲナーゼ、シキメートデヒドロゲナーゼ、グリオキシレートリダクターゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼ、グリセレートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシブチレートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシイソブチレートデヒドロゲナーゼ、メバルデートリダクターゼ、ヒドロキシメチルグルタリルリダクターゼ、ヒドロキシアシルデヒドロゲナーゼ、アセトアセチルリダクターゼ、マレートデヒドロゲナーゼ、イソシトレートデヒドロゲナーゼ、ホスフォグルコネートデヒドロゲナーゼ、グルコネートデヒドロゲナーゼ、アラビノースデヒドロゲナーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、
【００１７】
ガラクトースデヒドロゲナーゼ、グルコースホスフェートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシコーラネートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、アリルアルコールデヒドロゲナーゼ、アクトアルデヒドリダクターゼ、リビトールデヒドロゲナーゼ、フラクツロネートリダクターゼ、タガツロネートリダクターゼ、ヒドロキシプロピオネートデヒドロゲナーゼ、タルトロネートセミアルデヒドリダクターゼ、ヒドロキシブチレートデヒドロゲナーゼ、エストラジオールデヒドロゲナーゼ、テストステロンデヒドロゲナーゼ、ピリドキシンデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシデカノエートデヒドロゲナーゼ、マンニトールデヒドロゲナーゼ、グルコネートデヒドロゲナーゼ、オクタノールデヒドロゲナーゼ、アミノプロパノールデヒドロゲナーゼ、ブタンジオールデヒドロゲナーゼ、ラクトアルデヒドリダクターゼ、ラクトアルデヒドデヒドロゲナーゼ、グリオキシレートリダクターゼ、イソプロパノールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシピルベートリダクターゼ、マレートデヒドロゲナーゼ、ジメチルマレートデヒドロゲナーゼ、イソプロピルマレートデヒドロゲナーゼ、ケトール酸リダクトイソメラーゼ、ヒドロキシカルボキシアジペートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシメチルグルタリルリダクターゼ、アリールアルコールデヒドロゲナーゼ、オキサログリコレートリダクターゼ、タートレートデヒドロゲナーゼ、グリセロールホスフェートデヒドロゲナーゼ、ホスホグリセレートデヒドロゲナーゼ、ジヨードフェニルピルベートリダクターゼ、ヒドロキシベンジルアルコールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシファティーアシドデヒドロゲナーゼ、
【００１８】
オキソアシルＡＣＰリダクターゼ、パルミトイルジヒドロキシアセトンホスフェートリダクターゼ、デヒドロスフィンガニンリダクターゼ、スレオニンデヒドロゲナーゼ、オキソプロリンリダクターゼ、レチノールデヒドロゲナーゼ、パントエートデヒドロゲナーゼ、ピリドキサールデヒドロゲナーゼ、カルニチンデヒドロゲナーゼ、インドールラクテートデヒドロゲナーゼ、イミダゾールラクテートデヒドロゲナーゼ、インダノールデヒドロゲナーゼ、キシロースデヒドロゲナーゼ、アピオースリダクターゼ、リボースデヒドロゲナーゼ、アラビノースデヒドロゲナーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ガラクトースデヒドロゲナーゼ、アルドースデヒドロゲナーゼ、フコースデヒドロゲナーゼ、ソルボースデヒドロゲナーゼ、フラクトースデヒドロゲナーゼ、デオキシグルコネートデヒドロゲナーゼ、ケトデオキシグルコネートデヒドロゲナーゼ、イドネートデヒドロゲナーゼ、スレオネートデヒドロゲナーゼ、ケトグルコネートデヒドロゲナーゼ、マンニュロネートリダクターゼ、マンノースデヒドロゲナーゼ、ケトラムノースリダクターゼ、デオキシタロースデヒドロゲナーゼ、アセチルグルコースアミンデヒドロゲナーゼ、リビトールホスフェートデヒドロゲナーゼ、マンニトールデヒドロゲナーゼ、ソルビトールホスフェートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシプロスタグランジンデヒドロゲナーゼ、ピニトールデヒドロゲナーゼ、セクオイトールデヒドロゲナーゼ、ペリリルアルコールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、エストラジオールデヒドロゲナーゼ、エチオコラノロンデヒドロゲナーゼ、セピアプテリンリダクターゼ、ウレイドグリコレートデヒドロゲナーゼ、ホモイソシトレートデヒドロゲナーゼ、グリセロールデヒドロゲナーゼ、
【００１９】
ジヒドロキシブチロールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシブチリルＣｏＡデヒドロゲナーゼ、アセチレノールピルボイルグルコースアミンリダクターゼ、エリトルロースリダクターゼ、シクロペンタノールデヒドロゲナーゼ、ヘキサデカノールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシヘキサンカルボネートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシマロネートデヒドロゲナーゼ、オキソパントイルラクトンリダクターゼ、オキソパントエートリダクターゼ、ヒドロキシメチルコレステノエートデヒドロゲナーゼ、メチレンテトラヒドロホレートリダクターゼ、オキソアジペートリダクターゼ、ラムノースデヒドロゲナーゼ、シクロヘキサンジオールデヒドロゲナーゼ、グリコレートオキシダーゼ、マレートオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、ヘキソースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アリルアルコールオキシダーゼ、グロノラクトンオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、ピラノースオキシダーゼ、ソルボースオキシダーゼ、ピリドキシンオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、カテコールオキシダーゼ、ヒドロキシアシドオキシダーゼ、エクジソンオキシダーゼ、コリンオキシダーゼなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
過酸化水素を受容体とする酸化還元酵素としては、ＮＡＤ＋パーオキシダーゼ、ＮＡＤＰ＋パーオキシダーゼ、ファティーアシドパーオキシダーゼ、シトクロムパーオキシダーゼ、カタラーゼ、ペルオキシダーゼ、ヨードパーオキシダゼ、グルタチオンパーオキシダーゼ、クロリドパーオキシダーゼなどがあるが、これらに限定されるものではない。
さらに、これらの酵素はそれぞれ単独で用いることもできるし、複数の組み合わせで用いることもできる。ＮＡＤ＋やＮＡＤＰ＋の補酵素を必要とする酵素剤であっても単独で使用できるし、補酵素を用いれば変換効率を上げることが可能となる。
【００２１】
本発明に用いるアルデヒドの量は、サフラワーイエローＢの量に依存し、サフラワーイエローＢ１ｇ当量に対して１／５〜５ｇ当量添加すればよい。
本発明に用いるアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキサール、グリオキシル酸そのアルキルエステル、グリオキシル酸酸塩化物、グリオキシル酸アミド、グリオキシル酸ニトリル、アルドール、ジメチルプロパナール、ベンズアルデヒドおよびその誘導体、アクリルアルデヒドなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
本発明に用いる緩衝液は、０．００１〜１モル濃度であればよい。緩衝液としては、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、トリス−塩酸緩衝液、酢酸アンモニウム緩衝液、ピロリン酸ナトリウム緩衝液、グリシン−ナトリウム緩衝液、グッドバッファーなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【００２３】
本発明は、サフラワーイエローＢから→酸化還元酵素又は諸条件によりサフラワーイエローＢの分解が起こり→この加水分解物にアルデヒドが関与してカルタミン前駆体が生成され→酸化還元酵素または酸化的にカルタミンの生成が促進されるという変換経路で進行すると考えられる。サフラワーイエローＢが酵素的に又は化学的に加水分解すると、カルタミン前駆体の生成に使われる分解物とサフラワーイエローＡが等モル量生成され、前者はカルタミン前駆体を経て酸化還元酵素の存在下または空気酸化によりカルタミンへと変換されると考えられる。つまり、１ｇのサフラワーイエローＢからカルタミンが理論量として４３３ｍｇ得られることになる。実際のカルタミンの収量は理論量の約９０％前後であり、本発明の方法によるとサフラワーイエローＢが効率的にカルタミンへと変換される。これらの分析は高速液体クロマトグラフィーによって容易に確認できる。
【００２４】
反応終了後、架橋デキストランであるファルマシア社製商品名セファデックスやシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー、セルロース粉末に一旦吸着させて分画する手法などを適宜選択して実施することにより、容易に精製カルタミンを得ることができる。 次に、本発明を実施例を挙げてさらに詳細に説明する。
【００２５】
【実施例１】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇ、コレステロールオキシターゼ２ｍｇ（２５ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇを０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は３．０ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２６】
【実施例２】
紅花「カリフォルニア（黄花種）」の生花より７０％エタノール抽出によって得られたベニバナ黄色色素（サフラワーイエローＢ色素３０ｍｇを含む）水溶液に、０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させたグルコースオキシダーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｍｇ（１８６ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇを添加した。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いで８０％メタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は５．０ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２７】
【実施例３】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇに、０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させたグルコースオキシダーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｍｇ（１８６ユニット）とパーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を加えた。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら２日間反応させ、サフラワーイエローＢを分解した。次いで、分解液にホルムアルデヒド２．０ｍｇを加え２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら１日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでエタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は７．５ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２８】
【実施例４】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇを０．２Ｍ酢酸緩衝（ｐＨ６．８）２ミリリットルに溶解し、２５℃の条件で撹拌しながら２日間反応させ、サフラワーイエローＢを分解した。次いで、分解液にグリオキシル酸１．５ｍｇ、パーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を加えた。２５℃、ｐＨ６．８の条件で撹拌しながら１日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いで７０％エタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は４．５ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２９】
【実施例５】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇ、グルコース５ｍｇ、グルコースオキシターゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｍｇ（１８６ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇパーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ６．８の条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでエタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は１２．３ｍｇで、理論値（１３ｍｇ）に対する収率は９４．６％であった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３０】
【実施例６】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇ、アルコールデハイドロゲナーゼ（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）１ｍｇ（２５０ユニット）、０．５ｍＭ−ＮＡＤ＋、グリオキシル酸１．５ｍｇ、パーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を６０ｍＭピロリン酸ナトリウム緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ８．５の反応条件で撹拌しながら２日間反応させた。反応液は黄色からオレンジ色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は１１．３ｍｇで、理論値（１３にｍｇ）に対する収率は８６．９％であった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３１】
【実施例７】
グルコースオキシダーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｇ（１８６０００ユニット）、グリオキシル酸１ｇ、パーオキシダーゼ（西洋ワサビ）３００ｍｇ（３００００ユニット）を０．５Ｍ酢酸酸緩衝液２リットルに溶解し、それに中国紅花の乾燥花１００ｇを入れた。２５℃、ｐＨ６．５の反応条件で撹拌しながら３時間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は酸化還元酵素添加のものは１７８ｍｇであった。ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３２】
【実施例８】
最上紅花の生花からメタノール抽出によって得られたベニバナ黄色色素３０ｍｇ、グルコースオキシダーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｍｇ（１８６ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇ、パーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を０．５Ｍトリス−塩酸緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンを沈殿させ、遠心分離により分別し、０．５％クエン酸により洗浄し、乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は２．４ｍｇであった。ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３３】
【実施例９】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇ、コレステロールオキシターゼ２ｍｇ（２５ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇを０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は３．０ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３４】
【実施例１０】
グルコースオキシダーゼの生産菌であるＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒを、中国紅花の乾燥花からエタノール抽出によって得られたベニバナ黄色色素３ｇとセルロース粉末１０ｇを寒天を除いたポテトデキストロース培地１００ミリリットルに植菌し、２５℃、ｐＨ５〜６にて３日間振とう培養した。培養液は黄色から紅色へと変化した。培養終了後、カルタミンの吸着したセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、炭酸ナトリウム溶液を加えて弱アルカリ性にし、赤色色素であるカルタミンをセルロースから溶出した。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調整し、カルタミンを沈殿させ、濾過、精製、乾燥しカルタミンの精製標品を得た。収量は２４０ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、従来、紅色色素としての有用性が高いにもかかわらず、高価で利用が制限されていたベニバナ色素を、ベニバナ花弁中に大量に含まれるサフラワーイエローＢから効果的にカルタミンに変換することができ、より安価に安定に供給することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、サフラワーイエローＢ色素に酸化還元酵素とアルデヒドを作用させることを特徴とするカルタミンの製造方法に関する。製造されたカルタミンは、食品用色素、化粧品、医薬品などに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
ベニバナ（Ｃａｒｔｈａｍｕｓ ｔｉｎｃｔｏｒｉｕｓ Ｌ．）はキク科の２年草木で、７月中旬にアザミ状の鮮黄色の花をつける。この花弁を摘み取り、乾燥、あるいはすりつぶして発酵させたものは鮮やかな紅色を呈し、紅花（コウカ）として古くから漢方薬や高級染料として珍重されてきている。しかしながら花弁中に含まれている色素としては水溶性の黄色色素（サフラワーイエローＡ，サフラワーイエローＢ，サフラワーイエローＣの各成分から成る）が約６０％と圧倒的に多く、有効に利用されている紅色色素であるカルタミンはわずかに０．４％〜０．６％の含有量でしかない。近年、赤ビートに比べて耐熱性や色調が優れていることから、食品用色素としてベニバナの紅色色素が注目されてきており、その効率的な抽出法とともにさらなる用途の拡大が検討されてきている。
現行の方法では、サフラワーイエローが水溶性であるのに対してカルタミンは難水溶性であることを利用し、花弁から黄色色素を水抽出した残さから紅色を取得する方法が用いられている。しかしながらカルタミン自体の含有量が極めて低いことから、高度に純化された紅色色素カルタミンの価格は高価となり、このことがさらなる用途の拡大を妨げている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ベニバナ花弁中に大量に含まれる黄色色素のうち、最大約５０％近くを占めるサフラワーイエローＢを酸化還元酵素とアルデヒドを用いてカルタミンに変換し、効率よく紅色色素であるカルタミンを供給する製造方法を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来技術の問題点を解決すべく鋭意研究に努めた結果、酵素として酸化還元酵素を用い、アルデヒドの存在下、サフラワーイエローＢ色素に作用させることで紅色色素であるカルタミンが効率よく得られることを知った。
【０００５】
本発明は、サフラワーイエローＢ色素に酸化還元酵素とアルデヒドを作用させることを特徴とするカルタミンの製造方法に関する。
【０００６】
更に本発明は、サフラワーイエローＢ色素を含む水溶液に酸化還元酵素とアルデヒドを添加して反応させる上記カルタミンの製造方法に関する。
【０００７】
更に本発明は、サフラワーイエローＢ色素に酸化還元酵素を加えてサフラワーイエローＢ色素を加水分解し、ついでアルデヒドを添加して反応させる上記カルタミンの製造方法に関する。
【０００８】
更に本発明は、サフラワーイエローＢ色素を加水分解し、ついでアルデヒドと酸化還元酵素を添加して反応させる上記のカルタミン製造方法に関する。
【０００９】
更に本発明は、サフラワーイエローＢ色素の加水分解生成物にアルデヒドを反応させカルタミン前駆体とし、次いで酸化還元酵素の存在下または空気酸化によりカルタミンとする工程を含むことを特徴とするカルタミンの製造方法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のカルタミンの製造方法では、サフラワーイエローＢを含む水溶液に酸化還元酵素、およびアルデヒドを添加してｐＨ３〜１１、好ましくはｐＨ４〜９の緩衝液または水中で、約５〜６０℃、好ましくは２０〜４０℃の温度に１０分〜１週間、好ましくは３時間〜４日間保持することによって容易にカルタミンを得ることができる。場合によって、この反応液に数分間酸素を通気させてもよい。
この反応は、サフラワーイエローＢが加水分解物してカルタミン前駆体となる加水分解物とサフラミンＡに分解し，前者がカルタミン前駆体を経てカルタミンとなる下記反応経路が推定される。
【００１１】
【化１】
サフラワーイエローＢの加水分解は、酸化還元酵素を添加して酵素反応を利用することが好ましいが、酵素を添加せずにｐＨ３〜１１、温度５〜６０℃でサフラワーイエローＢを加水分解してもよい。
又、カルタミン前駆体をカルタミンとする場合も、酸化還元酵素が存在すれば反応が早く進行するが、空気酸化を利用してカルタミン前駆体をカルタミンとすることができる。
【００１３】
本発明に用いるベニバナは生花でも乾燥花でもよく、さらに「最上紅花」「中国紅花」「岡山１号」「イスラエル」「カリフォルニア」などベニバナの種類に限定されることなく如何なる種類でもよい。本発明に関わるサフラワーイエローＢ色素の形態は、精製色素、アルコール抽出粗精製色素、生花、乾燥花、花弁破砕物などサフラワーイエローＢ色素が存在している状態であれば如何なる形態であってもよい。
【００１４】
本発明に用いる酵素剤濃度はベニバナ黄色色素（サフラワーイエローＢ）の量に依存するが、ベニバナ黄色色素（サフラワーイエローＢ）１ｇに対して１ユニット〜１０万ユニットの酵素量であればよい。
【００１５】
本発明に用いる酵素剤としては、ＣＨ−ＯＨを供与体とするものや過酸化水素を受容体とするものなどに分類される酸化還元酵素が挙げられるが、これらの分類に限定されるものではない。
【００１６】
ＣＨ−ＯＨを供与体とする酸化還元酵素としては、アルコールデヒドロゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ（補酵素としてＮＡＤＰ＋またはＮＡＤ＋を併用する）、ホモセリンデヒドロゲナーゼ、ブタンジオールデヒドロゲナーゼ、アセトンデヒドロゲナーゼ、グリセロールデヒドロゲナーゼ、プロパンジオールホスフェートデヒドロゲナーゼ、グリセロールホスフェートデヒドロゲナーゼ（補酵素としてＮＡＤ＋を使用する）、キシルロースリダクターゼ、アラビニトールデヒドロゲナーゼ、イジトールデヒドロゲナーゼ、ガラクチトールデヒドロゲナーゼ、マンニトールホスフェートデヒドロゲナーゼ、イノシトールデヒドロゲナーゼ、グルクロネートリダクターゼ、グルクロノラクトンレダクターゼ、アルドースリダクターゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ヒスチジノールデヒドロゲナーゼ、キネートデヒドロゲナーゼ、シキメートデヒドロゲナーゼ、グリオキシレートリダクターゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼ、グリセレートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシブチレートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシイソブチレートデヒドロゲナーゼ、メバルデートリダクターゼ、ヒドロキシメチルグルタリルリダクターゼ、ヒドロキシアシルデヒドロゲナーゼ、アセトアセチルリダクターゼ、マレートデヒドロゲナーゼ、イソシトレートデヒドロゲナーゼ、ホスフォグルコネートデヒドロゲナーゼ、グルコネートデヒドロゲナーゼ、アラビノースデヒドロゲナーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、
【００１７】
ガラクトースデヒドロゲナーゼ、グルコースホスフェートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシコーラネートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、アリルアルコールデヒドロゲナーゼ、アクトアルデヒドリダクターゼ、リビトールデヒドロゲナーゼ、フラクツロネートリダクターゼ、タガツロネートリダクターゼ、ヒドロキシプロピオネートデヒドロゲナーゼ、タルトロネートセミアルデヒドリダクターゼ、ヒドロキシブチレートデヒドロゲナーゼ、エストラジオールデヒドロゲナーゼ、テストステロンデヒドロゲナーゼ、ピリドキシンデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシデカノエートデヒドロゲナーゼ、マンニトールデヒドロゲナーゼ、グルコネートデヒドロゲナーゼ、オクタノールデヒドロゲナーゼ、アミノプロパノールデヒドロゲナーゼ、ブタンジオールデヒドロゲナーゼ、ラクトアルデヒドリダクターゼ、ラクトアルデヒドデヒドロゲナーゼ、グリオキシレートリダクターゼ、イソプロパノールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシピルベートリダクターゼ、マレートデヒドロゲナーゼ、ジメチルマレートデヒドロゲナーゼ、イソプロピルマレートデヒドロゲナーゼ、ケトール酸リダクトイソメラーゼ、ヒドロキシカルボキシアジペートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシメチルグルタリルリダクターゼ、アリールアルコールデヒドロゲナーゼ、オキサログリコレートリダクターゼ、タートレートデヒドロゲナーゼ、グリセロールホスフェートデヒドロゲナーゼ、ホスホグリセレートデヒドロゲナーゼ、ジヨードフェニルピルベートリダクターゼ、ヒドロキシベンジルアルコールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシファティーアシドデヒドロゲナーゼ、
【００１８】
オキソアシルＡＣＰリダクターゼ、パルミトイルジヒドロキシアセトンホスフェートリダクターゼ、デヒドロスフィンガニンリダクターゼ、スレオニンデヒドロゲナーゼ、オキソプロリンリダクターゼ、レチノールデヒドロゲナーゼ、パントエートデヒドロゲナーゼ、ピリドキサールデヒドロゲナーゼ、カルニチンデヒドロゲナーゼ、インドールラクテートデヒドロゲナーゼ、イミダゾールラクテートデヒドロゲナーゼ、インダノールデヒドロゲナーゼ、キシロースデヒドロゲナーゼ、アピオースリダクターゼ、リボースデヒドロゲナーゼ、アラビノースデヒドロゲナーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、ガラクトースデヒドロゲナーゼ、アルドースデヒドロゲナーゼ、フコースデヒドロゲナーゼ、ソルボースデヒドロゲナーゼ、フラクトースデヒドロゲナーゼ、デオキシグルコネートデヒドロゲナーゼ、ケトデオキシグルコネートデヒドロゲナーゼ、イドネートデヒドロゲナーゼ、スレオネートデヒドロゲナーゼ、ケトグルコネートデヒドロゲナーゼ、マンニュロネートリダクターゼ、マンノースデヒドロゲナーゼ、ケトラムノースリダクターゼ、デオキシタロースデヒドロゲナーゼ、アセチルグルコースアミンデヒドロゲナーゼ、リビトールホスフェートデヒドロゲナーゼ、マンニトールデヒドロゲナーゼ、ソルビトールホスフェートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシプロスタグランジンデヒドロゲナーゼ、ピニトールデヒドロゲナーゼ、セクオイトールデヒドロゲナーゼ、ペリリルアルコールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、エストラジオールデヒドロゲナーゼ、エチオコラノロンデヒドロゲナーゼ、セピアプテリンリダクターゼ、ウレイドグリコレートデヒドロゲナーゼ、ホモイソシトレートデヒドロゲナーゼ、グリセロールデヒドロゲナーゼ、
【００１９】
ジヒドロキシブチロールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシブチリルＣｏＡデヒドロゲナーゼ、アセチレノールピルボイルグルコースアミンリダクターゼ、エリトルロースリダクターゼ、シクロペンタノールデヒドロゲナーゼ、ヘキサデカノールデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシヘキサンカルボネートデヒドロゲナーゼ、ヒドロキシマロネートデヒドロゲナーゼ、オキソパントイルラクトンリダクターゼ、オキソパントエートリダクターゼ、ヒドロキシメチルコレステノエートデヒドロゲナーゼ、メチレンテトラヒドロホレートリダクターゼ、オキソアジペートリダクターゼ、ラムノースデヒドロゲナーゼ、シクロヘキサンジオールデヒドロゲナーゼ、グリコレートオキシダーゼ、マレートオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、ヘキソースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アリルアルコールオキシダーゼ、グロノラクトンオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、ピラノースオキシダーゼ、ソルボースオキシダーゼ、ピリドキシンオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、カテコールオキシダーゼ、ヒドロキシアシドオキシダーゼ、エクジソンオキシダーゼ、コリンオキシダーゼなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
過酸化水素を受容体とする酸化還元酵素としては、ＮＡＤ＋パーオキシダーゼ、ＮＡＤＰ＋パーオキシダーゼ、ファティーアシドパーオキシダーゼ、シトクロムパーオキシダーゼ、カタラーゼ、ペルオキシダーゼ、ヨードパーオキシダゼ、グルタチオンパーオキシダーゼ、クロリドパーオキシダーゼなどがあるが、これらに限定されるものではない。
さらに、これらの酵素はそれぞれ単独で用いることもできるし、複数の組み合わせで用いることもできる。ＮＡＤ＋やＮＡＤＰ＋の補酵素を必要とする酵素剤であっても単独で使用できるし、補酵素を用いれば変換効率を上げることが可能となる。
【００２１】
本発明に用いるアルデヒドの量は、サフラワーイエローＢの量に依存し、サフラワーイエローＢ１ｇ当量に対して１／５〜５ｇ当量添加すればよい。
本発明に用いるアルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキサール、グリオキシル酸そのアルキルエステル、グリオキシル酸酸塩化物、グリオキシル酸アミド、グリオキシル酸ニトリル、アルドール、ジメチルプロパナール、ベンズアルデヒドおよびその誘導体、アクリルアルデヒドなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
本発明に用いる緩衝液は、０．００１〜１モル濃度であればよい。緩衝液としては、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、トリス−塩酸緩衝液、酢酸アンモニウム緩衝液、ピロリン酸ナトリウム緩衝液、グリシン−ナトリウム緩衝液、グッドバッファーなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【００２３】
本発明は、サフラワーイエローＢから→酸化還元酵素又は諸条件によりサフラワーイエローＢの分解が起こり→この加水分解物にアルデヒドが関与してカルタミン前駆体が生成され→酸化還元酵素または酸化的にカルタミンの生成が促進されるという変換経路で進行すると考えられる。サフラワーイエローＢが酵素的に又は化学的に加水分解すると、カルタミン前駆体の生成に使われる分解物とサフラワーイエローＡが等モル量生成され、前者はカルタミン前駆体を経て酸化還元酵素の存在下または空気酸化によりカルタミンへと変換されると考えられる。つまり、１ｇのサフラワーイエローＢからカルタミンが理論量として４３３ｍｇ得られることになる。実際のカルタミンの収量は理論量の約９０％前後であり、本発明の方法によるとサフラワーイエローＢが効率的にカルタミンへと変換される。これらの分析は高速液体クロマトグラフィーによって容易に確認できる。
【００２４】
反応終了後、架橋デキストランであるファルマシア社製商品名セファデックスやシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー、セルロース粉末に一旦吸着させて分画する手法などを適宜選択して実施することにより、容易に精製カルタミンを得ることができる。 次に、本発明を実施例を挙げてさらに詳細に説明する。
【００２５】
【実施例１】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇ、コレステロールオキシターゼ２ｍｇ（２５ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇを０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は３．０ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２６】
【実施例２】
紅花「カリフォルニア（黄花種）」の生花より７０％エタノール抽出によって得られたベニバナ黄色色素（サフラワーイエローＢ色素３０ｍｇを含む）水溶液に、０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させたグルコースオキシダーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｍｇ（１８６ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇを添加した。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いで８０％メタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は５．０ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２７】
【実施例３】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇに、０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させたグルコースオキシダーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｍｇ（１８６ユニット）とパーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を加えた。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら２日間反応させ、サフラワーイエローＢを分解した。次いで、分解液にホルムアルデヒド２．０ｍｇを加え２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら１日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでエタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は７．５ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２８】
【実施例４】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇを０．２Ｍ酢酸緩衝（ｐＨ６．８）２ミリリットルに溶解し、２５℃の条件で撹拌しながら２日間反応させ、サフラワーイエローＢを分解した。次いで、分解液にグリオキシル酸１．５ｍｇ、パーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を加えた。２５℃、ｐＨ６．８の条件で撹拌しながら１日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いで７０％エタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は４．５ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２９】
【実施例５】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇ、グルコース５ｍｇ、グルコースオキシターゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｍｇ（１８６ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇパーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ６．８の条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでエタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は１２．３ｍｇで、理論値（１３ｍｇ）に対する収率は９４．６％であった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３０】
【実施例６】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇ、アルコールデハイドロゲナーゼ（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）１ｍｇ（２５０ユニット）、０．５ｍＭ−ＮＡＤ＋、グリオキシル酸１．５ｍｇ、パーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を６０ｍＭピロリン酸ナトリウム緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ８．５の反応条件で撹拌しながら２日間反応させた。反応液は黄色からオレンジ色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は１１．３ｍｇで、理論値（１３にｍｇ）に対する収率は８６．９％であった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３１】
【実施例７】
グルコースオキシダーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｇ（１８６０００ユニット）、グリオキシル酸１ｇ、パーオキシダーゼ（西洋ワサビ）３００ｍｇ（３００００ユニット）を０．５Ｍ酢酸酸緩衝液２リットルに溶解し、それに中国紅花の乾燥花１００ｇを入れた。２５℃、ｐＨ６．５の反応条件で撹拌しながら３時間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は酸化還元酵素添加のものは１７８ｍｇであった。ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３２】
【実施例８】
最上紅花の生花からメタノール抽出によって得られたベニバナ黄色色素３０ｍｇ、グルコースオキシダーゼ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）１ｍｇ（１８６ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇ、パーオキシダーゼ（西洋ワサビ）０．３ｍｇ（３０ユニット）を０．５Ｍトリス−塩酸緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンを沈殿させ、遠心分離により分別し、０．５％クエン酸により洗浄し、乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は２．４ｍｇであった。ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３３】
【実施例９】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素３０ｍｇ、コレステロールオキシターゼ２ｍｇ（２５ユニット）、グリオキシル酸１．５ｍｇを０．５Ｍリン酸緩衝液２ミリリットルに溶解させた。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら３日間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、紅色色素であるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を加えた。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は３．０ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３４】
【実施例１０】
グルコースオキシダーゼの生産菌であるＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒを、中国紅花の乾燥花からエタノール抽出によって得られたベニバナ黄色色素３ｇとセルロース粉末１０ｇを寒天を除いたポテトデキストロース培地１００ミリリットルに植菌し、２５℃、ｐＨ５〜６にて３日間振とう培養した。培養液は黄色から紅色へと変化した。培養終了後、カルタミンの吸着したセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、炭酸ナトリウム溶液を加えて弱アルカリ性にし、赤色色素であるカルタミンをセルロースから溶出した。次いで、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調整し、カルタミンを沈殿させ、濾過、精製、乾燥しカルタミンの精製標品を得た。収量は２４０ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、従来、紅色色素としての有用性が高いにもかかわらず、高価で利用が制限されていたベニバナ色素を、ベニバナ花弁中に大量に含まれるサフラワーイエローＢから効果的にカルタミンに変換することができ、より安価に安定に供給することができる。
Claims (9)
- サフラワーイエローＢ色素に酸化還元酵素とアルデヒドを作用させることを特徴とするカルタミンの製造方法。
- サフラワーイエローＢ色素を含む水溶液に酸化還元酵素とアルデヒドを添加して反応させる請求項１記載のカルタミンの製造方法。
- サフラワーイエローＢ色素を含む水溶液に酸化還元酵素を添加してサフラワーイエローＢ色素を加水分解し、ついでアルデヒドを添加して反応させる請求項１記載のカルタミンの製造方法。
- サフラワーイエローＢ色素を加水分解し、ついでアルデヒドと酸化還元酵素を添加して反応させる請求項１記載のカルタミンの製造方法。
- 酸化還元酵素がグルコースオキシダーゼである請求項１ないし４いずれか記載のカルタミンの製造方法。
- さらにパーオキシダーゼを添加する請求項５記載のカルタミンの製造方法。
- 酸化還元酵素がアルコールデハイドロゲナーゼとその補酵素であるニコチンアミド-アデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ＋） またはニコチンアミド-アデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋） である請求項１ないし４いずれか記載のカルタミンの製造方法。
- サフラワーイエローＢ色素の加水分解生成物にアルデヒドを反応させカルタミン前駆体とし、次いで酸化還元酵素または空気酸化によりカルタミンとする工程を含むことを特徴とするカルタミンの製造方法。
- アルデヒドがグリオキシル酸もしくはそのアルキルエステルである請求項１ないし８いずれか記載のカルタミンの製造方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23242295A JP3545851B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | カルタミンの製造方法 |
| US08/711,741 US5750379A (en) | 1989-03-18 | 1996-09-10 | Process for the production of carthamin |
| KR1019960039361A KR970015688A (ko) | 1995-09-11 | 1996-09-11 | 고친수성 페인트 |
| AU65568/96A AU710011B2 (en) | 1995-09-11 | 1996-09-11 | Process for the production of carthamin |
| KR1019960039313A KR100240378B1 (ko) | 1995-09-11 | 1996-09-11 | 카르타민제조방법 |
| CN96109651A CN1079813C (zh) | 1995-09-11 | 1996-09-11 | 红花素的生产方法 |
| KR1019960039863A KR970015695A (ko) | 1995-09-11 | 1996-09-13 | 피혁 코팅 방법 및 이에 사용되는 피혁 코팅 조성물 |
| TW085111334A TW469289B (en) | 1995-09-11 | 1996-09-17 | Process for the production of carthamin |
| KR1019960041498A KR100418105B1 (ko) | 1995-09-11 | 1996-09-21 | 수불용성모노아조염료및그의제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23242295A JP3545851B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | カルタミンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0977984A JPH0977984A (ja) | 1997-03-25 |
| JP3545851B2 true JP3545851B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=16939021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23242295A Expired - Fee Related JP3545851B2 (ja) | 1989-03-18 | 1995-09-11 | カルタミンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3545851B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102382151A (zh) * | 2011-09-08 | 2012-03-21 | 成都中医药大学 | 红花黄色素的分离纯化方法 |
| CN106351033B (zh) * | 2016-08-30 | 2018-06-22 | 浙江惠侬丝针织内衣有限公司 | 一种红色植物染料的染色工艺 |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP23242295A patent/JP3545851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0977984A (ja) | 1997-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1734128B1 (en) | Method for producing vanillic acid and vanillin from waste residue of rice bran oil by fermentation and biotransformation | |
| CN102449157A (zh) | 使用短乳杆菌醇脱氢酶通过酶促对映选择性还原来制备(3r)-羟丁基(3r)-羟基丁酸酯的方法 | |
| NO155628B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av d-fruktose fra d-glukose | |
| Ottolina et al. | Enzymatic synthesis of [4R-2H] NAD (P) H and [4S-2H] NAD (P) H and determination of the stereospecificity of 7α-and 12α-hydroxysteroid dehydrogenase | |
| WO1996031615A1 (en) | Use of 2-deoxyribose-5-phosphate aldolase to prepare 2-deoxyfucose, analogues and derivatives | |
| Jia-Qi et al. | Biotransformation of quercetin by Gliocladium deliquescens NRRL 1086 | |
| US2314831A (en) | Preparation of d-tartaric acid by fermentation | |
| JP3545851B2 (ja) | カルタミンの製造方法 | |
| KR100240378B1 (ko) | 카르타민제조방법 | |
| EP1144424B1 (en) | Derivatized reduced malto-oligosaccharides | |
| García-Granados et al. | Chemical-microbiological semisynthesis of enantio-Ambrox® derivatives | |
| Stumpf et al. | Acyloin condensation of acyclic unsaturated aldehydes by Mucor species | |
| Bucciarelli et al. | Biotransformations of fluorinated sulphenyl and sulphonyl compounds | |
| JP4224267B2 (ja) | 配糖体の精製方法 | |
| AU773234B2 (en) | A process for the preparation of derivatives of Ruscus aculeatus steroid glycosides | |
| Fooladi et al. | Protocol for derivatization and determination of structural monosaccharides in crude fungal exopolysaccharide | |
| JP3459331B2 (ja) | 分岐シクロデキストリンカルボン酸の製造法 | |
| Jones et al. | Volatile constituents of vinegar. III. formation and origin of volatiles in laboratory acetifications | |
| JP2001292790A (ja) | 新規な４−ハロゲン化−３−ヒドロキシ酪酸エステルの製造方法 | |
| JP3747640B2 (ja) | 光学活性１，２−ジオール環状炭酸エステルの製造法 | |
| CN116083330A (zh) | 一种利用重组大肠杆菌全细胞合成5-羟基阿魏酸的方法 | |
| JP2591714B2 (ja) | ３（ｒ）−ヒドロキシ酪酸エステルの製造法 | |
| JPH08217783A (ja) | ショ糖脂肪酸エステルの製造方法 | |
| JP4241886B2 (ja) | 配糖体の精製方法 | |
| JPS5953838B2 (ja) | β−ヒドロキシ吉草酸の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040113 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040305 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040330 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040409 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |